齐 阳，高 强，唐新军，李晓庆

(新疆农业大学 水利与土木工程学院，新疆 乌鲁木齐830052)

地下集水技术是利用所营造的渗滤系统(河床含水层+人工滤层 +集水构筑物)的滤净功能，将地表江河水及含水层潜水诱渗至集水构筑物内并取出地表的一种取水技术[1]。该方法是新疆农村安全饮水以及工农业用水的常用取水方式之一。但是目前该技术缺乏系统、完善的研究，有关层间系数的合理取值范围缺乏明确的规定，造成集水工程滤层设计的随机性比较大，极易出现渗滤系统淤堵或者基土细粒大量穿过滤层进入集水廊道的问题[2]。

然而，目前地下集水工程渗滤系统的研究大多停留在宏观角度，难以从本质上揭示其渗滤机理。渗滤系统的研究问题属于典型的流固耦合问题，目前众多学者[3－11]在解决流固耦合问题时多采用颗粒流的方法。周健等[3]采用颗粒流的方法在砂土管涌——滤层防治方面进行了模拟研究;李识博等[4]对松散堆积物坝基渗透淤堵试验进行颗粒流模拟;倪小东[5]采用颗粒流的方法模拟了管涌的砂槽试验。上述数值模拟试验结果与相关物理试验结果均拟合较好，充分说明了颗粒流方法解决流固耦合问题的可行性。因此，本文尝试采用颗粒流的方法对均匀基土－滤层渗滤系统进行不同层间系数(D15/d85，其中 D15、d85分别为滤料、基土的控制粒径)的系列数值模拟试验，以验证颗粒流方法在地下集水工程渗滤系统研究方面的可行性，以便用其对复杂级配基土做更深一步的研究。……